MER GROUP: Короткий вступ до принципу гранулювання
На сучасних інтегрованих металургійних заводах окатиші служать основним високоякісним-вантажом для виробництва чавуну в доменній печі. У процесі гранулювання дрібнодисперсний порошок залізного концентрату перетворюється на високо-міцні сферичні гранули високого{3}}класу, вирішуючи проблему, пов’язану з тим, що дрібний порошок не можна безпосередньо завантажувати в піч. Його принцип роботи в основному поділяється на чотири основні етапи: утворення кульок, сушіння та попереднє нагрівання, високо-температурне смаження та охолодження в готові продукти, утворюючи повний процес фізико-хімічної трансформації.
I. Етап формування кульок: формування зелених кульок
The balling stage marks the beginning of the pelletization process. The core involves mixing fine iron concentrate powder (with particle size < 0.074mm accounting for >80%), зв’язуючі речовини (такі як бентоніт) і воду в дисковому або барабанному пелетизаторі, де завдяки механічному коченню та капілярним силам формуються сферичні зелені кульки. Фізично, під дією обертальних і відцентрових сил, частинки концентрату злипаються і ростуть шар за шаром з дрібним ядром в центрі, утворюючи зелені кульки діаметром 8-16 мм. Хімічно сполучні речовини та вода утворюють рідкі містки між частинками, підвищуючи початкову міцність зелених кульок, щоб відповідати вимогам подальшого транспортування та термічної обробки.
II. Етап сушіння та попереднього нагрівання: зневоднення та консолідація
Зелені кульки надходять на решітку, де в секції сушіння при 200-400 градусах видаляється вільна вода, щоб запобігти розриву при високих температурах, а потім завершується попередня консолідація в секції попереднього нагріву при 900-1000 градусах. Під час цієї стадії магнетит (Fe₃O₄) у зелених кульках окислюється до гематиту (Fe₂O₃), а зв'язуюча проходить реакції спікання з утворенням первинних кристалічних з'єднань, що значно покращує міцність зелених кульок і закладає основу для подальшого випалу.
III. Етап високотемпературного-обсмажування: реконструкція кристалів і підвищення міцності
Попередньо нагріті зелені кульки надходять у обертову піч або піч з решіткою для випалу при 1200–1300 градусах, що є ключовим фактором формування властивостей руди з окатишів. Частинки гематиту перекристалізовуються і ростуть, утворюючи щільну кристалічну структуру; Домішки, такі як SiO₂ і CaO, у концентраті утворюють невелику кількість рідкої фази, яка заповнює проміжки між частинками та утворює твердий консолідований скелет після охолодження, забезпечуючи холодну міцність і термічну стабільність окатишів. Водночас він забезпечує повне окислення оксидів заліза, покращуючи якість і відновлюваність окатишів.
IV. Стадія охолодження: стабілізація продуктивності
Високо{0}}обсмажена руда в окатишах (приблизно 1000–1100 градусів) надходить у кільцевий охолоджувач, куди продувається холодне повітря, щоб охолодити її до 100–150 градусів. Швидке охолодження запобігає укрупненню кристалів, зберігаючи щільну структуру та міцність окатишів і запобігаючи пошкодженню наступного обладнання. Відпрацьований газ із високою- температурою 300–400 градусів, що утворюється під час охолодження, можна переробити на решітку для сушіння та попереднього нагрівання зелених кульок, реалізуючи циркуляцію енергії та зменшуючи споживання енергії.
Завдяки точному контролю температури, атмосфери та часу кожної стадії процес гранулювання перетворює тонкодисперсний порошок концентрату заліза низько-класу на високо-якісну гранульовану руду. Завдяки рівномірному розміру частинок і хорошій здатності до відновлення він може підвищити ефективність плавки в доменній печі та якість розплавленого чавуну, що робить його ключовою ланкою в сучасній металургійній промисловості.
